Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Тrauma" Том 18, №6, 2017

Back to issue

Biomechanical aspects of the development of hip dislocation after hip arthroplasty

Authors: Масленников С.О., Головаха М.Л.
Запорожский государственный медицинский университет, г. Запорожье, Украина

Categories: Traumatology and orthopedics

Sections: Specialist manual

print version


Summary

На підставі огляду літератури вітчизняних і закордонних авторів проведено аналіз біомеханічних аспектів виникнення вивиху ендопротеза стегна, проведена оцінка залежності можливості виникнення вивиху від стану оточуючих м’яких тканин і капсульно-зв’язкового апарату після ендопротезування. Фактори ризику вивиху ендопротеза стегна численні й різноманітні. Багато факторів ризику пов’язані з хірургічною технікою, геометричним дизайном імплантату, а також з орієнтацією як стегнового, так і вертлюгового компонента під час їх установки. Проте один фактор, з яким одностайно згодні ортопеди, полягає в тому, що порушення цілісності м’яких тканин тазостегнового суглоба веде до ризику виникнення вивиху стегнового компонента ендопротеза. Було встановлено, що для найтоншої капсули (1 мм) пікова стійкість до вивихів досягала всього 53 % від такої при товщині капсули 3,5 мм і становила лише 31 % від максимальної товщини капсули — 6 мм, крім того, важлива локалізація дефекту: в задній і задньолатеральній ділянці як з боку ацетабулярного, так і з боку стегнового компонента відзначається значне зниження сили впливу, що викликає вивих, більш ніж на 50 % щодо рівня інтактної капсули. Відновлення таких дефектів повертає пікові значення моменту опору в межах 10–20 % від базового рівня. Таким чином, визначається очевидна залежність від збереження м’яких тканин суглоба як чинника, що впливає на нестабільність і викликає ускладнення у вигляді вивиху ендопротеза стегна. На особливу увагу заслуговує виявлення найбільш ефективних стратегій хірургічного відновлення дефектів капсули і навколишніх м’яких тканин суглоба, що має на увазі необхідність ретельного відновлення задніх капсульних структур у максимально можливій мірі як при первинній, так і при ревізійній хірургії.

На основании обзора литературы отечественных и зарубежных авторов проведен анализ биомеханических аспектов возникновения вывиха эндопротеза бедра, оценка зависимости возможности возникновения вывиха от состояния окружающих мягких тканей и капсульно-связочного аппарата после эндопротезирования. Факторы риска вывиха эндопротеза бедра многочисленны и разнообразны. Многие факторы риска связаны с хирургической техникой, геометрическим дизайном имплантата, а также с ориентацией как бедренного, так и вертлужного компонента во время их установки. Тем не менее один фактор, по которому единодушно согласны ортопеды, заключается в том, что нарушение целостности мягких тканей тазобедренного сустава явно предрасполагает к риску возникновения вывиха бедренного компонента эндопротеза. Было установлено, что для самой тонкой капсулы (1 мм) пиковая устойчивость к вывихам достигала всего 53 % от таковой при толщине капсулы 3,5 мм и составляла лишь 31 % от максимальной толщины капсулы — 6 мм. Кроме того, важна локализация дефекта: в задней и заднелатеральной области как со стороны ацетабулярного, так и со стороны бедренного компонента отмечается значительное снижение силы воздействия, вызывающей вывих, — более чем на 50 % относительно уровня интактной капсулы. Восстановление таких дефектов возвращает пиковые значения момента сопротивления в пределах 10–20 % от базового уровня. Таким образом, определяется очевидная зависимость от сохранности мягких тканей сустава как фактора, влияющего на нестабильность и вызывающего осложнение в виде вывиха эндопротеза бедра. Особого внимания заслуживает выявление наиболее эффективных стратегий хирургического восстановления дефектов капсулы и окружающих мягких тканей сустава, что подразумевает необходимость тщательного восстановления задних капсульных структур в максимально возможной степени как при первичной, так и при ревизионной хирургии.

Based on a review of the literature of domestic and foreign authors, an analysis of the biomechanical aspects of the development of a dislocation of the femur endoprosthesis was made, an assessment was made of the dependence of the possibility of the development of a dislocation on the condition of the surrounding soft tissues and the capsular-ligament apparatus after endoprosthetics. The risk factors for dislocation of the hip endoprosthesis are numerous and varied. Many risk factors are associated with surgical technique, geometric design of the implant, and with orientation of both the femoral and acetabular components during their installation. Nevertheless, one factor unanimously agreed by orthopedists is that a violation of the integrity of the soft tissues of the hip joint clearly predisposes to the risk of dislocation of the femoral component of the endoprosthesis. It was found that for the thinnest capsule (1 mm) the peak resistance to dislocations reached only 53 % of that at a capsule thickness of 3.5 mm and reached only 31 % of the maximum capsule thickness of 6 mm, in addition, the localization of the defect is important: in the back And the posterolateral region, both from the side of the ace-tabular and from the femoral component, there is a significant decrease in the force of action causing the dislocation, by more than 50 % relative to the level of the intact capsule. The recovery of such defects returns the peak values of the resistance moment within 10–20 % of the baseline. Thus, an obvious dependence on the safety of the soft tissues of the joint is defined as a factor that affects instability and causes a complication in the form of a dislocation of the hip endoprosthesis. Particular attention should be paid to identifying the most effective strategies for surgical repair of capsule defects and surrounding soft tissues of the joint, which implies the need to carefully restore the posterior capsular structures as much as possible, both in primary and revision surgery.


Keywords

ендопротез; тазостегновий суглоб; вивих протеза; біомеханіка

эндопротез; тазобедренный сустав; вывих протеза; биомеханика

endoprosthesis; hip joint; prosthesis dislocation; biomechanics


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Bozic K.J., Kurtz S.M., Lau E., Ong K., Vail T.P., Berry D.J. The epidemiology of revision total hip arthroplasty in the United States // J. Bone Joint Surg. Am. — 2009.
2. Meek R., Allan D., McPhillips G., Kerr L., Howie C. Late dislocation after total hip arthroplasty // Clin. Med. Res. — 2008.
3. Patel P.D., Potts A., Froimson M.I. The dislocating hip arthroplasty: Prevention and treatment // J. Arthroplasty. — 2007. 
4. Alberton G.M., High W.A., Morrey B.F. Dislocation after revision total hip arthroplasty: An analysis of risk factors and treatment options // J. Bone Joint Surg. Am. — 2002. 
5. Colwell C.W., Colwell. Instability after total hip arthroplasty // Curr. Orthop. Prac. — 2009. 
6. Lewinnek G.E., Lewis J.L., Tarr R., Compere C.L., Zimmerman J.R. Dislocations after total hip-replacement arthroplasties // J. Bone Joint Surg. Am. — 1978.
7. White R.E. Jr, Forness T.J., Allman J.K., Junick D.W. Effect of posterior capsular repair on early dislocation in primary total hip replacement // Clin. Orthop. Relat. Res. — 2001.
8. Sanchez-Sotelo J., Berry D.J. Epidemiology of instability after total hip replacement // Orthop. Clin. North. Am. — 2001. 
9. Goldstein W.M., Gleason T.F., Kopplin M., Branson J.J. Prevalence of dislocation after total hip arthroplasty through a posterolateral approach with partial capsulotomy and capsulorrhaphy // J. Bone Joint Surg. Am. — 2001. — 83-A Suppl 2. — 2-7.
10. Barrack R.L., Butler R.A., Laster D.R., Andrews P. Stem design and dislocation after revision total hip arthroplasty: Cli-nical results and computer modeling // J. Arthroplasty. — 2001.
11. Weeden S.H., Paprosky W.G., Bowling J.W. The early dislocation rate in primary total hip arthroplasty following the posterior approach with posterior soft-tissue repair // J. Arthroplasty. — 2003. 
12. Філіпенко В.А., Танькут В.О., Мезенцев В.О., Овчинніков О.М. Причини вивиху головки ендопротеза після первинного ендопротезування кульшового суглоба / Філіпенко В.А. // Травма. — 2017. — Т. 18, № 1. — С. 27-32.
13. Помилки та ускладнення ревізійного протезування у хворих з асептичною нестабільністю ацетабулярного компонента ендопротеза кульшового суглоба / Г.В. Гайко, В.П. Торчинський, О.М. Сулима, В.М. Підгаєцький, Т.І. Осадчук, О.В. Калашніков, Т.В. Нізалов, А.А. Галузинський, Р.А. Козак // Травма. — 2014. — Т. 15, № 1. — С. 74-77. 
14. Usrey M.M., Noble P.C., Rudner L.J., Conditt M.A., Birman M.V., Santore R.F., Mathis K.B. Does neck/liner impingement increase wear of ultrahigh-molecular-weight polyethylene liners? // J. Arthroplasty. — 2006.
15. Лоскутов А.Е., Головаха М.Л., Габель М., Олейник А.Е. Вывихи бедра после эндопротезирования тазобедренного сустава // Ортопедия, травматология и протезирование. — 2001. — 4. — С. 61-66.
16. Fuss F.K., Bacher A. New aspects of the morphology and function of the human hip joint ligaments // Am. J. Anat. — 1991. 
17. Янсон Х.А. Биомеханика нижней конечности человека / Х.А. Янсон. — Рига: Зинатне, 1975 — 324 c.
18. Kim Y.S., Kwon S.Y., Sun D.H., Han S.K., Maloney W.J. Modified posterior approach to total hip arthroplasty to enhance joint stability // Clin. Orthop. Relat. Res. — 2008.
19. Suh K.T., Park B.G., Choi Y.J. A posterior approach to primary total hip arthroplasty with soft tissue repair // Clin. Orthop. Relat. Res. — 2004. 
20. Yamaguchi T., Naito M., Asayama I., Kambe T., Fujisawa M., Ishiko T. The effect of posterolateral reconstruction on range of motion and muscle strength in total hip arthroplasty // J. Arthroplasty. — 2003. 
21. Elkins Jacob Matthias. Biomechanics of failure modalities in total hip arthroplasty: PhD (Doctor of Philosophy) thesis, University of Iowa, 2013.
22. Dihlmann W., Nebel G. Computed tomography of the hip joint capsule // J. Comput Assist. Tomogr. — 1983. 
23. Pedersen D.R., Callaghan J.J., Brown T.D. Activity-dependence of the safe zone for impingement versus dislocation avoidance // Med. Eng. Phys. — 2005. 
24. Лоскутов А.Е. К вопросу классификации асептической нестабильности бедренного компонента эндопротеза тазобедренного сустава / А.Е. Лоскутов, В.Л. Красовский, А.Е. Олейник // Теоретичні основи будівництва: Зб. наукових праць ПДАБтаА. — 2000. — № 8. — С. 475-483.
25. Bombelli R. Structure and functional in normal and abnormal hip: how to rescue mechanically jeopardized hip / R. Bombelli. — 3rd ed. — Berlin; Heidelberg; New York: Sprin-ger Verlag, 1993. — 508 p.

Similar articles

Вывихи после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава
Authors: Вакуленко В.М., Вакуленко А.В., Неделько А.А. - Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького, НИИТО
"Тrauma" Том 15, №3, 2014
Date: 2014.07.08
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches
Особенности эндопротезирования при застарелых переломо-вывихах тазобедренного сустава
Authors: В.А.Филиппенко, А.И.Жигун, О.А.Подгайская - ГУ «Институт патологии позвоночника и суставов им.М.И.Ситенко» АМН Украины, Харьков, Украина
"Тrauma" Том 11, №2, 2010
Date: 2011.08.29
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual
Prevention of dislocation during hip replacement in patients with dysplastic coxarthrosis
Authors: Лоскутов А.Е., Лоскутов О.А., Рыбка В.Н.
ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины», г. Днепр, Украина

"Тrauma" Том 20, №2, 2019
Date: 2019.06.03
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Specialist manual
Authors: Слободской А.Б., Бадак И.С., Воронин И.В., Дунаев А.Г., Быстряков П.А. ГУЗ «Саратовская областная клиническая больница», Россия
"Тrauma" Том 12, №2, 2011
Date: 2011.09.30
Categories: Traumatology and orthopedics

Back to issue